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现在,出现了一种新的环保方法——回收旧风机叶片,取代煤炭、沙子和粘土作为水泥燃料和原材料。这种方法也将有助于减少水泥行业的二氧化碳排放。
具体而言,当风力涡轮机并翻新旧风电场时,将回收拆下的叶片,首先在其加工厂切碎叶片,然后混合玻璃纤维和轻木,并将其运输至水泥制造厂,以替代煤炭、沙子和粘土生产波水泥。
与传统的水泥生产工艺相比,水泥窑协同处置技术可以将工业废物转化为水泥原料。就重量而言,平均而言,约90%的叶片(按重量计)将被回收用作水泥生产的原材料。按重量计算,超过65%的叶片替换了初添加到窑中用于生产水泥的原材料。按重量计算,约28%的叶片取代了煤炭,为窑内的化学反应提供能量。
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从现在到2030年,老化风力发电场的所有者必须处置超过16万个涡轮机叶片。由于回收途径有限,许多叶片将面临可能被填埋的风险。风电叶片的重量主要集中在复合材料(如玻璃纤维和胶粘剂)。这些材料在铺层粘合制好后就极难分离,这导致在现有技术条件下回收利用成为一项挑战。
风电行业在过去数十年的迅速发展中也带来了一个容易被人忽视的环境问题,很多重达数吨的老化叶片在拆除之后,终都被扔进了垃圾填埋场。
如今,一个全新的环保方法出现了——回收旧风机叶片,使其代替煤炭、沙子和粘土等成为水泥燃料和原材料。这种方法还有助于减少水泥行业的二氧化碳排放量。以重量计算的话,平均有重量占比约近90%的叶片将被回收用作水泥生产的原材料,重量占比约超过65%的叶片取代了原本要添加到窑中制造水泥的原材料,重量占比约28%的叶片代替煤炭为窑中发生的化学反应提供能量。
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随着风机叶片设计技术的提高, 风力发电向大功率、 长叶片的方向发展。 叶片长度增加势必增加叶片的质量。 经对长度 1 0~ 60m 的叶片进行的统计表明, 叶片质量按长度的三次方增加。 叶片轻量化对运行、 疲劳寿命、 能量输出有重要的影响。 由于叶片运行时其重力产生交变载荷, 使叶片本身及机组产生疲劳。 叶片减重可相应减少轮毂、 机舱、 塔架等结构的质量。
对于大型叶片, 刚度成为主要问题。 为了保证在风载下叶尖不碰塔架, 叶片必须具有足够的刚度。 既要减轻叶片的质量, 又要满足强度与刚度要求, 有效的办法是采用碳纤维增强塑料 。
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